Ngoài sử dụng để phát hiện HIV, xét nghiệm này còn được sử dụng để chẩn đoán, đánh giá nhiều bệnh liên quan đến vi sinh vật khác và giải mã gen, dự đoán sớm đột biến, ung thư.

Xét nghiệm PCR sinh học phân tử

1. Xét nghiệm PCR là gì?

Xét nghiệm PCR viết tắt của Polemerase Chain Reaction, là xét nghiệm sinh học phân tử, dựa trên phản ứng chuỗi polymerase có giá trị rất cao trong chẩn đoán sớm và chính xác các bệnh liên quan đến vi sinh vật và gen. Kỹ thuật này sẽ tạo ra nhiều bản sao DNA mục tiêu trong ống nghiệm, từ đó phân tích và cho kết quả với độ nhạy, độ đặc hiệu rất cao.

Kỹ thuật này được phát minh bởi nhà khoa học Kary Mullis người Mỹ năm 1985. Xét nghiệm này có vai trò quan trọng trong lĩnh vực công nghệ sinh học, do đạt độ nhạy và độ đặc hiệu rất cao. Tuy nhiên, kết quả xét nghiệm của từng phòng thí nghiệm, ở phương tiện máy móc, quản lý chất lượng và nhân viên thực hiện sẽ có độ nhạy, độ chính xác khác nhau.

Xét nghiệm PCR phân tích gen

Hiện nay, giá thành xét nghiệm này thường cao hơn so với các xét nghiệm truyền thống khác, do hóa chất phản ứng đều là hóa chất nhập với giá cao. Các thiết bị xét nghiệm cũng khá đắt đỏ, vì thế chi phí xét nghiệm 1 bệnh phẩm PCR cũng thường từ 8 - 10 USD.

2. Xét nghiệm PCR dùng để làm gì?

Hiện nay, xét nghiệm này đang được sử dụng rộng rãi trong y học và nhiều lĩnh vực khác trên toàn thế giới. Kỹ thuật này được dùng để chẩn đoán nhiều bệnh đặc hiệu, liên quan đến nhiễm virus mà xét nghiệm truyền thống không thực hiện được hoặc cho kết quả không chính xác.

Cụ thể, xét nghiệm PCR giúp chẩn đoán, phát hiện chính xác nhiều bệnh và vấn đề liên quan như:

• Phát hiện các căn nguyên vi khuẩn gây bệnh thường gặp: Lậu, Legionella, Treponema pallidum, Chlamydia, Legionella, Mycoplasma,…

• Phát hiện tác nhân không thể nuôi cấy thường quy: Virus (Dengue, HIV, viêm gan B, viêm gan C, virus SARS, H5N1, CMV, EBV, HPV, Herpes,…) và các vi khuẩn.

• Phát hiện tác nhân nuôi cấy thất bại do có mặt với số lượng rất ít trong bệnh phẩm, hoặc đã điều trị kháng sinh như: Viêm màng não mủ mất đầu, lao nuôi cấy thất bại,… Theo dõi hiệu quả điều trị kháng thuốc virus như HBV, HIV, HCV,...

Virus H5N1 không được nuôi cấy vì nguy cơ bùng phát dịch

• Phát hiện vi khuẩn, virus và gen nguy cơ gây ung thư như: gen RCA1 - BRCA2 ở ung thư vú, HPV trong ung thư cổ tử cung, gen Rb-105 gây u nguyên bào lưới, gen APC trong ung thư đại tràng, gen IgH và TCRy gây u lympho không Hodgkin, gen NF - 1,2 liên quan đến u xơ thần kinh, gen TPMT gây bệnh bạch cầu ở trẻ nhỏ,…

• Phát hiện Virus Dengue gây sốt xuất huyết.

• Xác định độc tố vi sinh vật như tiểu đơn vị A do Escherichia coli gây độc tố ruột không chịu nhiệt.

• Hệ kháng nguyên bạch cầu người: human lymphocyte antigen, HLA,…

• Chủng vi khuẩn kháng thuốc như S.aureus - MRSA.

• Chủng vi khuẩn sinh ESBL hay carbapenemase, betalactamase,…

• Nghiên cứu hệ kháng nguyên bạch cầu người: human lymphocyte antigen HLA.

Xét nghiệm này cũng được sử dụng trong công nghệ sinh học, nhằm phát hiện gen, giải mã trình tự gen, dòng hóa gen hay lập bản đồ gen,…

3. Ưu nhược điểm của xét nghiệm PCR

Có thể nói, phương pháp xét nghiệm này có thể giải quyết rất nhiều vấn đề liên quan đến phát hiện, phân tích các vi khuẩn, virus cũng như giải mã gen mà xét nghiệm truyền thống không thực hiện được. Tuy nhiên, kỹ thuật xét nghiệm này vẫn có những nhược điểm riêng.

Ưu điểm

Xét nghiệm PCR được các chuyên gia đánh giá cao, với nhiều ưu điểm vượt trội hơn hẳn xét nghiệm truyền thống:

- Phát hiện được nhiều tác nhân gây bệnh, các vi sinh vật mà xét nghiệm lâm sàng (xét nghiệm vi sinh, xét nghiệm miễn dịch) không thể phát hiện được, như: virus HBV, Virus HCV, Virus HPV,…

- Cho kết quả nhanh, thường chỉ sau 5 giờ sau khi bắt đầu phân tích xét nghiệm.

- Xác định được nhiều tác nhân vi sinh không thể nuôi cấy, khó nuôi cấy hoặc không được phép triển khai nuôi cấy do dễ bùng phát thành dịch như: H5N1, C. trachomatis, L.pneumophila, Virus gây viêm màng não mủ cụt đầu, tuberculosis trong lao ngoài phổi, M. tuberculosis,…

- Cho kết quả định lượng chính xác với số bản virus copies/ml máu.

- Phát hiện đột biến gen gây các bệnh di truyền, ung thư sớm, nhằm đưa ra biện pháp phòng ngừa bệnh hiệu quả.

- Xác định nhanh mối quan hệ huyết thống.

Như vậy, xét nghiệm này hỗ trợ rất đắc lực để các bác sỹ tìm ra nguyên nhân gây bệnh, đánh giá hiệu quả điều trị hay tiên lượng.

Nhược điểm

Mặc dù có giá trị chẩn đoán cao nhưng xét nghiệm này rất khó để thực hiện đúng kĩ thuật, cho kết quả chính xác tại các phòng thí nghiệm lâm sàng. Đó là lí do không phải trung tâm xét nghiệm nào cũng đủ tiêu chuẩn thực hiện xét nghiệm PCR, độ nhạy và độ chính xác ở mỗi nơi thực hiện là khác nhau. Người thực hiện xét nghiệm phải là các bác sỹ, kỹ thuật viên có trình độ chuyên môn cao, được đào tạo bài bản.

Ngoài ra, xét nghiệm này đòi hỏi trang thiết bị và máy móc kỹ thuật hiện đại. Vì thế mà giá thành thực hiện khá cao. Do đó, đây là kỹ thuật được xem xét sau các phương pháp truyền thống nếu có thể.

Xét nghiệm PCR được ứng dụng phổ biến

Nhìn chung, đây là một kỹ thuật xét nghiệm tiên tiến, có độ chính xác và độ nhạy rất cao. Đặc biệt trong phát hiện và chẩn đoán HIV thì xét nghiệm PCR cho thấy hiệu quả vượt trội, giúp bệnh nhân phát hiện sớm tình trạng nhiễm bệnh, từ đó có biện pháp điều trị đạt hiệu quả hơn, giảm chi phí cũng như kéo dài tuổi thọ.

Hiện nay, PCR còn được ứng dụng để đánh giá, nghiên cứu khả năng kháng thuốc của vi khuẩn và virus. Từ đó giúp điều chỉnh hướng điều trị, thuốc điều trị cho hiệu quả. So với kỹ thuật nuôi cấy kháng sinh đồ hay xác định nồng độ ức chế tối thiểu, PCR giúp phát hiện nhanh khả năng kháng thuốc của chủng vi khuẩn do dựa trên khảo sát gen kháng.

Với những ưu điểm vượt trội trên, xét nghiệm PCR đang được áp dụng phổ biến trên toàn thế giới để chẩn đoán và điều trị bệnh.